Detector de radiación alfa por chispa. Detecting system for alpha ray

Hola amigos,  hoy les traigo un experimento que me gustó muchísimo, es un detector de radiación alfa por chispa eléctrica, no es un desarrollo mío, lo hizo un amigo de mi pueblo natal, San Francisco de Córdoba, Ernesto Antonio Piacenza un autodidacta muy perspicaz que tiene como hobby experimentar con física y electronica y actualmente  esta muy entusiasmado con la detección de radiactividad,  tomando datos de  un  viejo libro de física en ingles (para verlo picar acá) ha armado este desarrollo  tan simple pero tan espectacular y me lo mandó de regalo, muchas gracias estimado Ernesto sabes como valoro estas cosas gracias por dejar que lo comparta.

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Como recordaran, los materiales radiactivos emiten tres tipos de radiación, alfa beta y gama, los contadores geigers comunes detectan solo beta y gama, la radiación alfa se puede detener muy fácil, con solo interponer un papel, por ese motivo no logran atravesar las paredes del tubo geiger, sin embargo hay algunos tubos especiales, los pancakes, que tienen una ventana de mica y logran detectar radiación alfa, Ernesto esta trabajando en eso ahora, ojala pueda hacer un desarrollo viable para el aficionado ya que él es muy generoso y seguramente va a compartir, o vender barato….

diagrama

Este curioso detector detecta solo alfa, tiene la ventaja de ser muy simple, para construirlo solo es necesario una chapa de acero bien plana, alambre muy fino de 0.15 mm de diámetro que podemos sacar de alguna resistencia de alambre, un soporte que puede ser acrílico o plástico, 15 tornillos de 1/8 varios con 3 turcas por cada uno, unos resortes bien finitos  y una fuente de alta tensión de alrededor de  6Kv, es conveniente que esta fuente tenga algún tipo de regulación, puede ser de las que regulan con el ciclo de trabajo.

El armado es sumamente sencillo, los alambres deben quedar bien tensos, parece una guitarra, las cuerdas están separadas alrededor de 1 cm podemos hacerle 5 o 6 cuerdas que quedaran separadas de la base unos 3 mm ya que apoyan sobre una varilla de hierro que esta pegada al acrílico con cianoacrilato.

Todas las cuerdas se ponen en corto y  se conectan al positivo de la fuente a travez de 5 resistencias en serie de 1Mega.

Para ajustar el umbral aumentamos la tensión hasta que salte un arco constante, luego bajamos un poco hasta que deje de protestar, listo, ahora acercamos una placa de americio de un detector de humos y empiezan los fuegos artificiales, las partículas alfa son de tamaño considerable y ionizan mucho el aire y disparan la chispa cuando entran en el campo eléctrico.

Bueno comenten que les pareció, si tienen problemas para armar la fuente digan  para ver si hago un prototipo fácil para que les resulte, desde ya les digo que la fuente del lifter no funcionó

Bueno amigos, es todo espero les haya gustado tanto como a mi, mucho cuidado con estos experimentos no hacerlos si no se tiene experiencia en alta tensión.

Manita arriba, compartir, suscribirse que es gratis, saludos y hasta la próxima

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Pinturas radiactivas. El reloj de mis suegros

Ayer mi esposa trajo un recuerdo de su casa paterna que tenía mi cuñado, se trata de un despertador de los viejos, esos a cuerda, probablemente de la década del 60 o 70, cuando lo ví , inmediatamente sospeché que encontraría algo en el reloj y anoche hice las pruebas pertinentes.

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En efecto, estos relojes venían pintados con una pintura fosforescente a base de Radio, un elemento radiactivo, estas pinturas fueron muy usadas en esos años y hasta fines de la década del 80 luego fueron cambiadas por otros productos sintéticos.

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Vamos a hacer una pequeña prueba usando el contador Geiger para verificar lo que les estoy contando.

Pueden ver que hay bastante actividad en el panel del reloj

Los materiales radiactivos emiten tres tipos de radiaciones, las alfa las beta y las gama,  las alfa son partículas de tamaño grande comparadas con las betas que tienen el tamaño del electrón, estas radiaciones alfa no pueden escaparse del reloj ya que hay un vidrio al frente que sin duda atajará estos núcleos de helio, lo que les estoy diciendo es que lo que mide el geiger no son las radiaciones alfa que curiosamente son las que le dan la propiedad a la pintura de hacer la fosforescencia. Lo que en realidad detecta el contador es la radiación beta y gama que si pueden atravesar el vidrio.

Muchos se preguntaran si esta radiación es peligrosa o a la larga pudo afectar la salud de quienes estaban expuestos, la respuesta en no, si bien el gran temor es que la radiación pueda afectar el adn de nuestras células produciendo cancer, sobre todo de células que se estan dividiendo estas pinturas solo podrían afectar la salud en caso que las ingiriéramos cosa muy improbable ya que el reloj esta cerrado con el vidrio al frente y no se tiene acceso directo a la pintura salvo desarmando.

Bueno eso fue todo, si les gustó ya saben la manito arriba y suscríbanse al blog para recibir las notificaciones cuando subo una nueva entrada.

Saludos y hasta la próxima

RADIACTIVIDAD- Experimentos con materiales de baja peligrosidad IV (Cámara de niebla)

La cuarta parte sobre esta serie sobre Radiactividad, en la misma un video completo de como fabricar la cámara de niebla que ya fue publicada en este blog

https://espaciodecesar.com/2011/12/01/cmara-de-niebla-de-expansin/

 

Es posible que mas adelante complemente con un quinto video sobre el tema con un par de experimentos que me faltaron describir.

Saludos

Radiactividad. Serie de videos. Segunda parte. Encapsulado de muestras

Este segundo vídeo sobre el tema radiactividad esta referido a como preparar las muestras para evitar el contacto directo del operador con los elementos radiactivos, si bien estas muestras no son peligrosas es conveniente encapsularlas y preparar un contenedor donde guardarlas.

Hace algunos años desde el entonces IPEM 188, actual IPEMyA 188, se realizó un trabajo sobre este mismo tema “Radiactividad en el aula”  con alumnos de sexto año que fue presentado en un certamen de escuelas técnicas  (Olimpíadas Nacionales de contenidos Educativos) y  se logró el tercer puesto a nivel nacional. El trabajo esta en la siguiente dirección

http://www.oni.escuelas.edu.ar/2009/CORDOBA/1574/

RADIACTIVIDAD. Serie de vídeos. Primera parte: Las fuentes radiactivas

Hola, he comenzado a grabar una serie de cuatro videos referidos a este interesante tema. Pueden revisar algunas entradas anteriores sobre radiactividad

Radiactividad en el aula

Diez pruebas con materiales radiactivos de baja peligrosidad

Va el primer video sobre las muestras que podemos conseguir

Ciclotrón didáctico (de macropartículas)

El ciclotrón es un acelerador de partículas que presenta la ventaja de conseguir buenas aceleraciones sin la necesidad de altas tensiones, se trata de dos semicírculos huecos enfrentados de sus partes planas, estos semicírculos se les llama Ds, perpendicular a estas hay un campo magnético uniforme.

Ambas D, están conectadas a un generador de radiofrecuencia (una corriente alternada) de modo que la partícula cargada que se encuentre ambas D será atraída en un momento hacia la D que tenga polaridad opuesta y hacia allí se acelerará, a su vez el campo magnético hará que su trayectoria se curve, como la corriente que alimenta es alterna (radiofrecuencia) en el momento que la partícula quede dentro de la D ésta cambiará su polaridad y así la partícula se verá repelida a la vez que es atraída por la otra, siempre girando en forma de espiral debido al campo magnético, así se repite el ciclo hasta que por el tamaño físico del ciclotrón la partícula sale por un canal acelerada (no esta dibujado en el diagrama adjunto), cuantos mas giros consiga hacerle dar a la partícula mayor será la aceleración alcanzada.

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http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Cyclotron_patent.png

Hacer un ciclotrón no es sencillo se deben manejar unos electroimanes muy potentes y no esta al alcance de un laboratorio de aficionado, aunque algunos lo han conseguido.

Como forma demostrativa  de este dispositivo que les presento este arreglo que servirá muy bien.

Necesitaremos una tulipa de iluminación o una ensaladera plástica con esta forma

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IMG_0123 Nótese que las tiras de aluminio están unidas en forma alternada, quedará una positiva seguida de una negativa, las que no llegan al centro están unidas por afuera

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Como fuente de alta tensión puede usarse un Van Der Graaff , una fuente hecha con un flyback o una máquina de Winshurst.

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El dispositivo armado, conectado a la fuente de alta tensión

La partícula a utilizar será una pelota de ping pong pintada con tinta china para hacerla conductora. Las cintas son de foil de aluminio de tipo usado para horno de cocina, van pegadas a la tulipa con cemento de contacto.

Antes de poner en marcha el dispositivo, conviene colocar en el centro (en el cruce de las dos cintas) un cilindro aislante, en este caso usé un acople rápido de manguera de jardín, pero puede usarse un tubo de pvc o un frasco plástico cualquiera.

IMG_0125 La pelota de ping pong debe estar pintada con tinta china, de otro modo no funcionará, también puede verse el cilindro aislante que ayudará a que arranque en forma inmediata

Cuando le demos la tensión inmediatamente la pelota comenzará a girar cada vez con mayor aceleración, (tratar de no darle mucha tensión para que no salten arcos entre las cintas).

Si bien el funcionamiento se basa en atracción y repulsión de la partícula cargada y el giro no lo da un campo magnético sino la misma forma del recipiente, es muy demostrativo de lo que ocurre en el ciclotrón.

Primeros pasos en la construcción de un fusor nuclear (Segunda parte)

Siguiendo con la descripción de este modelo de fusor de Farnsworth pasaré a describir esta importante parte del mismo.

El inyector de deuterio

Es un ingenioso sistema que inventó y desarrolló Gerardo Meiro en su página http://www.cientificosaficionados.com/deuterador/Suministrador%20de%20deuterio.html se trata de usar un metal precioso llamado paladio, que tiene la particularidad de absorber el hidrógeno como si de una esponja se tratara sin combinarse con él, esta lámina de paladio hace de membrana entre la campana de vacío y un sistema de electrólisis de agua pesada (D2O) dejando pasar de manera constante el deuterio necesario para que las reacciones de fusión se produzcan en el interior del fusor.

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El diagrama muestra como esta construido, la parte de color amarillo es un cilindro de teflón mecanizado de manera que de uno de los extremos tiene una tapa donde se encuentra el ánodo, que esta hecho de acero inoxidable, en mi caso usé la cánula de una aguja de hipodérmica de las descartables, se asegura la estanqueidad con una junta tórica en el diagrama verán que están representadas con puntos negros, el dispositivo lleva tres de ellas, en la tapa, en la lámina de paladio y en el acople a la campana de vacío. En el otro extremo del cilindro de teflón esta alojada una varilla roscada mecanizada de tal manera que permita colocar sobre ella la lámina de paladio y la junta que dejará hermético el dispositivo.

La lámina de paladio en mi caso tiene solo 15 mm de diámetro y un espesor de 150 micras, se partió de una lámina comercial

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La lámina la compré por ebay a un costo de USA14 con el envío incluido, pesa alrededor de 0,3 gr. (5 grains)

Se procede a golpearla con un martillo bien plano y contra un objeto metálico, pulido a espejo, hasta alcanzar un espesor de unas 150 micras, medidas con un micrómetro.

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Si se observa con atención la superficie casi aumento al doble después de la paliza.

Hay que ser muy cuidadoso para no formar cráteres y dejar inútil la placa, cada tanto hay que calentar al rojo con un soplete.

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Esta imagen muestra la pieza metálica mecanizada y una espiral de alambre para que la presión no deforme la placa de paladio que queda tan fina.

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En esta se muestra la pieza de teflón con su tapa y la pieza donde irá apoyada la lámina que ya esta recortada, hay trozos de paladio que sobraron.

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La imagen del deuterador casi listo para acoplar a la campana

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El acople a la campana y su junta tórica

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Esta es una vista de la lámina de paladio en el fondo de la pieza de teflón, puede verse alrededor de la misma la junta o-ring.

El dispositivo se llena hasta cierta altura con agua pesada, mezclada con un 5 % de OHNa para hacerla conductora y con la fuente de 2 a 8 v podemos darle mas o menos consumo, eso nos permitirá regular la presión interna de la campana.

Con unos 500 mA el vacío de 5 micras se sube a 15.

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El dispositivo en su lugar para las pruebas.

Otros fusores de este tipo usan inyectores de deuterio con electroválvulas, este ingenioso dispositivo permite manejar el caudal de deuterio variando el proceso de hidrólisis.